视觉技术在农业采摘机器人中的应用及发展

介绍了农业采摘机器人的视觉技术及其工作原理,并进一步探讨了农业采摘机器人视觉技术的应用及其发展前景。     

面向球果抓取的主动式三指手爪设计与试验

为解决球形果实快速、稳定抓取问题,设计了一种主动式三指手爪。该手爪指部机构末端安装有球状主动滚轮,主动滚轮外附着柔性膜以增加手爪柔顺性与摩擦力。每个指部机构具有2个自由度,可实现手指开合以及主动滚轮旋转。工作时3根手指相互配合,在摩擦力作用下球果向手爪内部运动,可在仅接触球果条件下实现球果快速、稳定抓取,无需精确控制手爪位置和姿态。为阐述抓取过程中主动式手爪与球果的交互关系,推导了主动式手爪-球果交互模型。选取番茄、苹果以及橙子为典型球形抓取对象,开展了3款手爪（主动式手爪、鳍状软爪以及平行刚爪）的抓取试验。抓取试验结果表明,所设计主动式手爪平均首次抓取成功率为96.7%,平均抓取无损率为98.3%,平均任务时间为5.9 s,在抓取成功率、抓取质量以及抓取效率3方面均有较好表现,验证了该主动式手爪的有效性。     

以学生为主体的机器人实践教学设计

机器人课程是自动化、机器人工程、智能装备与系统、人工智能等专业的主干专业课之一,并已成为新工科建设的新热点,对其课程进行实践探索具有重要的意义.论文针对机器人课程的特点,结合现有实践教学中存在的问题和困难,提出了"以学生为主体"的基于机器人实验平台的实践教学改革的新思路,以提高学生的学习积极性和实践动手能力,同时促进学...     

小型悬索并联机器人的系统设计

针对普通悬索机器人位置控制精度不高、力传感成本高等问题,基于电机内部传感器设计一种具有力位混合控制功能的悬索机器人。构建平面四索并联机器人模型,获取运动学反解方程及静力学平衡方程,设计力位混合控制系统;设计精准收放绳装置,以Arduino为控制核心、总线电机为驱动装置,实现机器人点位及轨迹控制。仿真及样机实验表明,系统具有较高的精确度和可行性,对实现悬索机器人高精度定位具有一定意义。     

一种新型攀爬机器人的设计与性能分析

针对杆状建筑的换装和清洗等问题,根据冗余理论设计了一种新型攀爬机器人,采用了气缸夹持机构和凸轮机构作为攀爬机器人。研究了攀爬机器人在攀爬过程中的步态,并对夹持机构进行了D-H参数运动学正向求解,分析了夹持机构的运动位移方程。利用ADAMS对机器人攀爬过程进行仿真,分析了攀爬过程中的上下夹持机构位移、速度和夹紧力的变化情况。仿真结果表明,攀爬机器人可以按照预设步态平稳地完成运动,速度最大为9.5 mm/s,夹持机构的夹紧力有一定的波动,但对机器人的攀爬稳定性影响较小,该夹持机构爪部可偏转,对锥状柱体的抓取也有一定的适应能力。     

林业机器人的发展现状

结合40a的林业机器人发展历史,给出了林业机器人的应用领域,提出了林业机器人的分类方法:主要从根、茎、叶和果实作业分类.在林业机器人国内外发展现状方面,以枝上作业机器人、树干作业机器人、草上作业机器人和林产工业机器人等方面进行了论述分析.在国内林业机器人研究方面,较为详尽的介绍了已经开发的机器人成果和正在研究的机器人.依据机器人技术近50a的发展和农林业机器人40多年的研究,提出了未来研究的关键技术及发展方向应主要集中在机器人机构学、智能控制、新机器人、食品安全和小型机器人等研究领域.     

基于TRIZ理论的蓝莓采摘机器人设计

介绍了发明问题解决理论(TRIZ)的一些基本原理及应用方法.对其中40个发明原理、冲突解决矩阵、物质-场分析进行说明,并应用到蓝莓采摘机器人进行的具体设计研究.提出了蓝莓采摘机器人的总体设计方案,着重对末端执行器和机械手自由度、手腕、手臂的运动形式进行分析设计.     

立式储罐在线检测技术与研究进展

阐述了立式储罐在线检测声发射技术、超声检测技术、机器人技术、平板导波技术的基本原理、技术特点和国内外研究发展现状,特别介绍了中国石油管道研究中心在平板导波储罐在线检测技术的最新研究进展.分析了声发射技术和平板导波技术在立式储罐在线检测中的技术问题,提出了立式储罐无损在线检测技术的研究发展方向.     

除草用四足机器人稳定性的判定与分析

针对除草用四足机器人在不规则农田地面行走稳定性难以评定的问题,在力–角稳定性度量法的基础上,提出了三棱锥法,根据对其角点倾翻角和轴线倾翻角的推导,得到用最小稳定角作稳定性的评判标准。引入倾翻性能系数综合评价四足机器人的静态和动态稳定性,并通过数值模拟,讨论在不规则农田里的地面倾角、外载荷及外力矩对机器人稳定性的影响。使用由舵机驱动的8自由度,尺寸为170 mm×130 mm×140 mm的机器人物理样机在0°~45°的不规则玉米地上进行试验,测量最小稳定角。结果表明:合外力与地面倾角对机器人稳定性影响显著,地面倾角对其影响接近线性单调,试验所测最小稳定角度值与预测结果相比,平均相对误差为9.46%,相关系数为0.979 6。